(57)【要約】【課題】部品のばらつきやコイルの位置ずれによる電力伝送効率の低下を回避し伝送効率を向上させることができる無接点電力伝送装置を提供する。【解決手段】発振回路（１３）を備え該発振回路の出力に基づいて一次側巻線を交流駆動して、前記一次側巻線に対向された二次側巻線に誘起された交流を直流に変換させて電力を伝送する無接点電力伝送装置において、前記発振回路を発振周波数が可変な可変周波数発振回路により構成し、電源から前記一次側巻線に供給される入力電力を検出し入力電力が最大となる発振周波数を探して当該発振周波数で前記発振回路を動作させるようにした。【選択図】図１
2010022076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振回路を備え該発振回路の出力に基づいて一次側巻線を交流駆動して、前記一次側巻線に対向された二次側巻線に誘起された交流を直流に変換させて電力を伝送する無接点電力伝送装置であって、
前記発振回路は発振周波数が可変な可変周波数発振回路により構成され、電源から前記一次側巻線に供給される入力電力を検出し入力電力が最大となる発振周波数を探して当該発振周波数で前記発振回路を動作させるように構成されていることを特徴とする無接点電力伝送装置。
【請求項２】
発振周波数が可変な発振回路と、該発振回路の出力に基づいて一次側巻線を交流駆動する駆動回路と、を備え、前記一次側巻線に対向された二次側巻線に誘起された交流を直流に変換させて電力を伝送する無接点電力伝送装置であって、
前記一次側巻線に供給される入力電力を検出する検出回路と、
前記検出回路により検出された入力電力値を記憶する記憶回路と、
前記記憶回路に記憶されている入力電力値と前記検出回路により検出された入力電力値とを比較する比較回路と、
前記比較回路の出力に基づいて前記入力電力が最大となる発振周波数を探して当該発振周波数で前記発振回路を動作させる発振周波数制御回路と、を備えていることを特徴とする無接点電力伝送装置。
【請求項３】
前記検出回路は、入力電圧を検出する電圧検出回路と、前記駆動回路より流れ出る電流を検出する電流検出回路と、前記電圧検出回路の出力と前記電流検出回路の出力の積を演算する乗算回路とにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項４】
前記検出回路は、前記駆動回路より流れ出る電流を検出する電流検出回路であることを特徴とする請求項２に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項５】
前記電流検出回路は、前記駆動回路と接地点との間に接続された抵抗素子と、該抵抗素子により電流−電圧変換された電圧を平均化するフィルタ回路とからなることを特徴とする請求項３または４に記載の無接点電力伝送装置。
【請求項６】
前記記憶回路は、サンプリング容量と前記検出回路の出力端子と前記サンプリング容量との間に設けられたスイッチ素子とより構成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【請求項７】
前記発振回路を所定の初期周波数で発振させるための定電圧と前記制御回路から出力される発振制御電圧とを切り替えて前記発振回路に供給可能な切替え手段を備え、
前記制御回路は、
先ず前記切替え手段によって前記定電圧を前記発振回路に供給して初期周波数で発振させた後、
前記検出回路により検出された入力電力値を前記記憶回路に基準電力値として記憶させ、該基準電力値とその後に前記検出回路により検出された入力電力値とに応じて前記発振回路の発振周波数を所定量増大または減少させる第１動作と、
その後再度、前記検出回路により検出された入力電力値を前記記憶回路に基準電力値として記憶させ、該基準電力値とその後に前記検出回路により検出された入力電力値とに応じて前記発振回路の発振周波数を前記所定量よりも少ない量だけ増大または減少させる第２動作と、を制御可能であり、
上記第１動作と第２動作を繰り返すことで前記発振回路の発振周波数を最大入力電力に対応した周波数に近づけることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の無接点電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無接点（非接触）電力伝送装置の高効率化技術に関し、例えば携帯用電子機器に内蔵される二次電池を充電する充電装置に利用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、親子電話機の子機やＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタンス）などの携帯用電子機器には充電可能な二次電池が電源として内蔵されており、所定の充電装置を用いて充電を行うようになされている。従来、二次電池を内蔵した電子機器における充電方式として接触型（有接点型）のものと非接触型（無接点型）のがある。
【０００３】
接触型の充電装置は、バネ性を有する式の電気接点を有しており、当該接点に電子機器側の電気接点を接触させて両者を電気的に接続し、内蔵二次電池に充電電流を供給する。このような接触型充電装置は、経年変化等により接点部分に接触不良が生じ、二次電池への充電電流の供給が阻害されるという課題がある。
【０００４】
一方、非接触型の充電装置は、充電装置側に一次コイルを設けるとともに電子機器側に二次コイルを設け、一次コイルに二次コイルを対向させた状態で一次コイルに交流電流を流して電磁誘導で二次コイルに誘起される交流電流を整流して電池を充電する。非接触型の充電装置は、接点を有していないため経年変化による電力伝送効率の低下という課題はないという利点がある。なお、電力伝送装置に関する発明として、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているものなどがある。
【特許文献１】特許第３６９２５４１号公報
【特許文献２】特開２００６−３１４１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非接触型の充電装置は、部品（特にコイルのインダクタンス値）のばらつきにより共振周波数がずれていたり、充電装置に電子機器を置いた際に一次コイルの中心と二次コイルの中心がずれていたりすると、電力伝送効率が低下するという課題がある。しかしながら、上記特許文献１や特許文献２に開示されている発明においては、所定の周波数の発振信号で一次側コイルを駆動するものであるため、部品のばらつきやコイルのずれによる電力伝送効率の低下を回避することが困難である。
【０００６】
この発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、部品のばらつきやコイルの位置ずれによる電力伝送効率の低下を回避し、伝送効率を向上させることができる無接点電力伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、発振回路を備え該発振回路の出力に基づいて一次側巻線を交流駆動して、前記一次側巻線に対向された二次側巻線に誘起された交流を直流に変換させて電力を伝送する無接点電力伝送装置において、前記発振回路は発振周波数が可変な可変周波数発振回路により構成し、電源から前記一次側巻線に供給される入力電力を検出し入力電力が最大となる発振周波数を探して当該発振周波数で前記発振回路を動作させるように構成したものである。
【０００８】
より具体的には、発振周波数が可変な発振回路と、該発振回路の出力に基づいて一次側巻線を交流駆動する駆動回路と、を備え、前記一次側巻線に対向された二次側巻線に誘起された交流を直流に変換させて電力を伝送する無接点電力伝送装置であって、前記一次側巻線に供給される入力電力を検出する検出回路と、前記検出回路により検出された入力電力値を記憶する記憶回路と、前記記憶回路に記憶されている入力電力値と前記検出回路により検出された入力電力値とを比較する比較回路と、前記比較回路の出力に基づいて前記入力電力が最大となる発振周波数を探して当該発振周波数で前記発振回路を動作させる発振周波数制御回路とを設けるようにした。
【０００９】
上記した手段によれば、部品がばらつきを有していたり、一次側巻線と二次側巻線が位置ずれを起こした状態で対向されることで、一次側の共振周波数が設計値からずれたとしても、最大入力電力となる周波数で発振回路が発振動作するように制御されるため、電力伝送効率を向上させることができる。
【００１０】
ここで、望ましくは、前記検出回路は、入力電圧を検出する電圧検出回路と、前記駆動回路より流れ出る電流を検出する電流検出回路と、前記電圧検出回路の出力と前記電流検出回路の出力の積を演算する乗算回路とにより構成する。これにより、動作条件が変わったとしてもその都度、入力電力を正確に検出して最大入力電力となる周波数で発振回路が発振動作させることができるようになる。
【００１１】
また、前記検出回路は、前記駆動回路より流れ出る電流を検出する電流検出回路のみとしてもよい。入力直流電圧が安定しているシステムでは、検出電流は入力電力と比例しているので、検出した電流値に応じて発振回路の周波数を変化させることにより、簡単な回路で最大入力電力となるように制御することが可能となる。
【００１２】
さらに、望ましくは、前記電流検出回路は、前記駆動回路と接地点との間に接続された抵抗素子と、該抵抗素子により電流−電圧変換された電圧を平均化するフィルタ回路とから構成する。また、前記記憶回路は、サンプリング容量と前記検出回路の出力端子と前記サンプリング容量との間に設けられたスイッチ素子とより構成する。これにより、比較的簡単な構成の回路で、かつプロセスを変更することなく、電流検出回路や記憶回路を実現することができる。
【００１３】
また、望ましくは、前記発振回路を所定の初期周波数で発振させるための定電圧と前記制御回路から出力される発振制御電圧とを切り替えて前記発振回路に供給可能な切替え手段を備え、前記制御回路は、先ず前記切替え手段によって前記定電圧を前記発振回路に供給して初期周波数で発振させた後、前記検出回路により検出された入力電力値を前記記憶回路に基準電力値として記憶させ、該基準電力値とその後に前記検出回路により検出された入力電力値とに応じて前記発振回路の発振周波数を所定量増大または減少させる第１動作と、その後再度、前記検出回路により検出された入力電力値を前記記憶回路に基準電力値として記憶させ、該基準電力値とその後に前記検出回路により検出された入力電力値とに応じて前記発振回路の発振周波数を前記所定量よりも少ない量だけ増大または減少させる第２動作と、を制御可能であり、上記第１動作と第２動作を繰り返すことで前記発振回路の発振周波数を最大入力電力に対応した周波数に近づけるように構成する。これにより、比較的正確にかつ短時間に前記発振回路を最大入力電力に対応した周波数で発振動作させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に従うと、部品のばらつきやコイルの位置ずれによる電力伝送効率の低下を回避し伝送効率を向上させることができる無接点電力伝送装置を実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では、本発明を適用して有効な無接点電力伝送装置の一例として充電装置に適用した例を説明するが、本発明を適用可能な無接点電力伝送装置はこれに限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明に係る無接点電力伝送装置の一実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【００１７】
この実施形態の無接点電力伝送装置１０は、交流電圧（ＡＣ）を整流し直流電圧に変換するＡＣアダプタのような直流電源装置（ＡＣ−ＤＣコンバータ）１１と、一次側コイルＬ１に電流を流すスイッチング・トランジスタなどからなる駆動回路１２と、該駆動回路１２に供給される発振信号を生成する発振回路１３と、該発振回路１３の発信周波数を制御する制御回路１４を備える。上記発振回路１３は、可変容量素子（例えばバラクタダイオード）などを有し、制御回路１４から供給される制御電圧Ｖｃに応じて発振周波数が可変な電圧制御発振回路が用いられる。
【００１８】
図２には、上記駆動回路１２の具体的な回路例が示されている。このうち、図２（Ａ）は２個ずつ直列形態に接続されてなる４個のＭＯＳＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４からなるフルブリッジ型のコイル駆動回路、図２（Ｂ）は２個のＭＯＳＦＥＴ  Ｑ１，Ｑ２が直列に接続されてなるハーフブリッジ型のコイル駆動回路を示す。
【００１９】
図２（Ａ）のフルブリッジ型駆動回路では、Ｑ１とＱ２が同時に、またＱ３とＱ４が同時にオン、オフされるとともに、Ｑ１，Ｑ２とＱ３，Ｑ４とが相補的にオン、オフされることで、コイルＬ１に順方向と逆方向の電流を交互に流すように制御される。図２（Ｂ）のハーフブリッジ型の駆動回路では、Ｑ１とＱ２とが相補的にオン、オフされることで、コイルＬ１に順方向と逆方向の電流を交互に流すように制御される。なお、図２（Ａ），（Ｂ）のコイル駆動回路は、一例であって本発明はこのような構成の駆動回路を使用するものに限定されるものではない。
【００２０】
また、図１の実施形態における上記制御回路１４は、入力電圧Ｖｉｎの電圧レベルを検出する電圧検出回路４１、駆動回路１２から流れ出る電流Ｉ１を検出する電流検出回路４２、上記電圧検出回路４１の出力と上記電流検出回路４２の出力との積をとることで入力電力値を計算（掛け算）する乗算回路４４を備える。
【００２１】
さらに、制御回路１４は、上記乗算回路４４の出力を所定のタイミングで取り込んで保持する電力値記憶回路としてのサンプルホールド回路４５、上記乗算回路４４の出力電圧とサンプルホールド回路４５に保持されている電圧とを比較するコンパレータ４６、該コンパレータ４６の出力に基づいて上記発振回路１３の制御電圧Ｖｃを生成する発振周波数制御回路４７、該発振周波数制御回路４７から出力される制御電圧Ｖｃまたは発振回路の初期周波数を与える定電圧Ｖａのいずれかを選択して上記発振回路１３に供給する切替えスイッチ４８を備えている。
【００２２】
上記電圧検出回路４１は、入力電圧Ｖｉｎと所定の参照電圧とを入力とし電位差に応じた電圧を出力する誤差アンプなどから構成することができる。また、上記電流検出回路４２は、駆動回路１２と接地点との間に接続され、駆動回路１２から接地点へ向かう電流Ｉ１が流れるように設けられた抵抗Ｒｓと、該抵抗Ｒｓによって電流−電圧変換された変動する電圧の平均電圧を出力するフィルタＦＬＴとから構成されている。
【００２３】
さらに、上記乗算回路４４は、演算増幅回路などを用いて掛け算回路として構成される。上記サンプルホールド回路４５は、上記コンパレータ４５の反転入力端子と接地点との間に接続されたコンデンサＣｓと、該コンデンサＣｓと上記乗算回路４４の出力端子との間に接続されたスイッチ素子ＳＷ１とにより構成されている。特に限定されるものではないが、制御回路１４もしくは制御回路１４と発振回路１３は、単結晶シリコンのような１個の半導体チップ上に半導体集積回路（以下、制御用ＩＣと称する）として形成される。一方、駆動回路１２を構成するスイッチング・トランジスタには、ディスクリートのパワートランジスタが使用される。このスイッチング・トランジスタも制御回路１４や発振回路１３と共に１つの半導体集積回路として構成しても良い。
【００２４】
上記無接点電力伝送装置１０から電力の供給を受ける電子機器２０は、上記一次側コイルＬ１と対向される二次側コイルＬ２と、二次側コイルＬ２に誘起された交流を整流して直流に変換する整流回路２１と、平滑用コンデンサＣ２と、を備え、一次側コイルに交流駆動することで二次側コイルＬ２に誘起される交流電流を整流し平滑することによって一次側コイルＬ１から二次側コイルＬ２へ電力が伝送される。なお、一次側コイルＬ１と二次側コイルＬ２は、平面状に形成されたものあるいは対向させた時にコイルの芯が同一方向を向くように配設されているものが望ましい。
【００２５】
この実施形態の無接点電力伝送装置１０は、入力電圧Ｖｉｎと一次側コイルＬ１に流れる電流Ｉ１との積をとって一次側の電力（入力電力）を検出し、この入力電力が最大となるように、上記発振回路１３の発振周波数を変化させて、その発振出力で、例えば図２（Ａ）や（Ｂ）のような構成の駆動回路１２のトランジスタをオン、オフするように構成されている。上記制御回路１４内の各回路は、内部のクロック信号や制御信号が所定の順序で変化されることによってシーケンシャルに動作し、入力電力が最大となるような制御が実現される。
【００２６】
ここで、発振周波数の変動制御は、トランジスタの動作可能な範囲（例えば１００ｋＨｚ以下）で行う。また、コイルのインダクタンス値のばらつきや一次側コイルＬ１と二次側コイルＬ２を対向させたときの共振周波数の想定変動範囲に応じて、発振周波数の制御範囲を決定しても良い。特に限定されるものではないが、この実施形態では、コイルにばらつきがなくかつ一次側コイルＬ１と二次側コイルＬ２とが互いの芯が一致した理想的な状態で対向されて最大の電力伝送効率が得られる場合の共振周波数ｆｒを５０ｋＨｚに設計し、発振回路の可変周波数範囲を１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚとした。なお、一次側から見た共振周波数は、コイルＬ１と二次側のコイルＬ２、整流回路２１、平滑コンデンサＣを含んだ回路の共振周波数である。
【００２７】
図１の無接点電力伝送装置の入力電力が最大となるのは、理想状態では、図３（ａ）のように、発振回路１３の発振周波数ｆoscが設計目標の共振周波数ｆｒと一致する場合である。しかし、実際の製造品では、コイルのインダクタンス値のばらつきや、一次側コイルＬ１と二次側コイルＬ２との位置ずれにより、図３（ｂ）に破線Ｂで示すように、回路の電力伝送特性が理想の特性（実線Ａ）からずれる。本実施形態の無接点電力伝送装置は、このような場合、可変周波数範囲内で、図３（ｃ）のように、実際の電力伝送特性Ｂを探しながら、発振回路１３の発振周波数ｆoscを特性Ｂの最大入力電力となる周波数ｆ０に一致させる制御を行う。
【００２８】
以下、図４のフローチャートを用いて、本実施形態の無接点電力伝送装置における発振周波数制御動作を詳しく説明する。
【００２９】
電源が投入されて装置が起動されると、先ず切替えスイッチ４８を定電圧Ｖａ側に設定する（ステップＳ１）。すると、発振回路１３は、定電圧Ｖａに対応した初期周波数ｆａで発振を開始する。この初期周波数ｆａは、例えば設計上の最大電力ポイントの周波数ｆｒとなるように設定する。そして、発振が安定するタイミングで、サンプルホールド回路４５のスイッチＳＷ１をオンさせてそのときの乗算回路４４の出力（入力電力値）をサンプリング容量Ｃｓに基準電力値として取り込む（ステップＳ２）。
【００３０】
次に、発振周波数制御回路４７から発振回路１３へ供給する制御電圧Ｖｃを所定量だけ変化させるとともに、切替えスイッチ４８を切り替えて発振回路１３の発振周波数を上げる（ステップＳ３）。そして、コンパレータ４６で、サンプルホールド回路４５に取り込まれている基準電力値とそのときの乗算回路４４の出力値とを比較することで、現在の電力値が基準電力値よりも大きいか否か判定する（ステップＳ４）。
【００３１】
ここで、現在の電力値が基準電力値よりも小さいと判定した場合は、ステップＳ５へ移行して、再び乗算回路４４の出力（入力電力値）を基準電力値としてサンプルホールド回路４５に取り込んだ後、発振回路１３の発振周波数を下げる（ステップＳ６）。このときの発振周波数の変化量は、ステップＳ３で上昇させた発振周波数の変化量よりも小さな値（例えば前回の半分）とする。
【００３２】
続いて、再び現在の電力値が基準電力値よりも大きいか否か判定する（ステップＳ７）。ここで、現在の電力値が基準電力値よりも小さいと判定すると、ステップＳ１へ戻って乗算回路４４の出力を基準電力値としてサンプルホールド回路４５に取り込み、ステップＳ３〜Ｓ７を繰り返す。
【００３３】
一方、ステップＳ７で、現在の電力値が基準電力値よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ８へ移行して、現発振周波数が予め設定されている可変周波数範囲の下限値ｆminよりも高いか否か判定する。具体的には、発振回路１３へ供給する制御電圧Ｖｃと下限値ｆminに対応した電圧とを比較することで判定する。ステップＳ８で、現発振周波数が下限値ｆminよりも高いと判定すると、ステップＳ５へ戻って再び乗算回路４４の出力（入力電力値）を基準電力値としてサンプルホールド回路４５に取り込む。
【００３４】
また、ステップＳ８で、現発振周波数が下限値ｆminよりも低いと判定すると、ステップＳ９へ移行して乗算回路４４の出力（入力電力値）を基準電力値としてサンプルホールド回路４５に取り込んだ後、発振回路１３の発振周波数を上げる（ステップＳ１０）。このときの発振周波数の変化量は、前回の発振周波数の変化量よりも小さな値（例えば半分）とする。それから、ステップＳ１１へ進んで現在の電力値が基準電力値よりも大きいか否か判定する。そして、現在の電力値が基準電力値よりも大きいと判定した場合はステップＳ１へ戻り、現在の電力値が基準電力値よりも小さいと判定した場合はステップＳ５へ戻り、上記動作を繰り返す。
【００３５】
さらに、上記ステップＳ４で、現在の電力値が基準電力値よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ１２へ移行して、現発振周波数が可変周波数範囲の上限値ｆmaxよりも低いか否か判定する。具体的には、発振回路１３へ供給する制御電圧Ｖｃと上限値ｆmaxに対応した電圧とを比較することで判定する。
【００３６】
ステップＳ１２で、現発振周波数が上限値ｆmaxよりも低いと判定すると、ステップＳ２へ戻って乗算回路４４の出力（入力電力値）を基準電力値としてサンプルホールド回路４５に取り込む。一方、ステップＳ１２で、現発振周波数が上限値ｆmaxよりも高いと判定すると、ステップＳ１３へ移行して乗算回路４４の出力（入力電力値）を基準電力値としてサンプルホールド回路４５に取り込んだ後、発振回路１３の発振周波数を下げる（ステップＳ１４）。このときの発振周波数の変化量は、前回の発振周波数の変化量よりも小さな値（例えば半分）とする。
【００３７】
それから、ステップＳ１５へ進んで現在の電力値が基準電力値よりも大きいか否か判定する。そして、現在の電力値が基準電力値よりも小さいと判定した場合はステップＳ２へ戻り、現在の電力値が基準電力値よりも大きいと判定した場合はステップＳ５へ移行する。
【００３８】
次に、上記のような手順に従った制御動作による具体的な発振周波数の調整動作を、一例として、図３（ｃ）の実線Ｂのように実際の電力伝送特性が周波数の高い方へずれていた場合の動作を説明する。
【００３９】
この場合、先ず初期周波数ｆａで発振回路１３の発振動作が開始する（図３(C)の(1)）。次に、発振回路１３の発振周波数がΔｆ１だけ上げられる（図３(C)の(2)）。それから、現在の電力値が基準電力値よりも小さいと判定されて、発振回路１３の発振周波数がΔｆ２（Δｆ２＜Δｆ１）だけ上げられる（図３(C)の(3)）。続いて、現在の電力値が基準電力値よりも小さいと判定され、発振回路１３の発振周波数がΔｆ３（Δｆ３＜Δｆ２）だけ上げられる（図３(C)の(4)）。ここで現在の電力値が基準電力値よりも大きいと判定されて、発振回路１３の発振周波数がΔｆ４（Δｆ４＜Δｆ３）だけ下げられる（図３(C)の(5)）。このような動作を繰り返すことで、発振回路１３の発振周波数は次第に実際の電力伝送特性の最大入力電力に対応する周波数ｆ０に近づけられる。
【００４０】
なお、図４には示されていないが、上記発振周波数の変更により周波数ｆ０に近づくと発振回路１３は最終的にその周波数に固定されて動作するようにされる。具体的には、例えば、発振周波数の変更量Δｆが所定量以下になった場合、あるいは発振周波数の変更が所定回数行われた場合などに終了させるようにすることができる。また、最大入力電力となるポイントの検出の手順は、一回で変化させる周波数Δｆや初期周波数ｆａの選び方によっても異なるので、図４に示されているような手順に限定されるものではない。
【００４１】
図５には、前記実施形態の無接点電力伝送装置の第１の変形例を示す。この変形例は、図１における電圧検出回路４１および乗算回路４４を省略して、電流検出回路４２の出力に基づいて発振周波数の変更制御を行うようにしたものである。一次側コイルの入力電力は入力電圧Ｖｉｎと駆動回路１２より流れ出る電流Ｉ１との積で表わされるので、入力電圧Ｖｉｎが一定であれば駆動回路１２からの電流Ｉ１を検出すれば電力を知ることが可能であり、それによって発振周波数の制御が可能である。従って、図５の変形例は、直流電源１１の電圧が安定しているシステムに適用すると有効である。
【００４２】
図６には、前記実施形態の無接点電力伝送装置の第２の変形例を示す。この変形例は、図１における電圧検出回路４１および電流検出回路４２を省略して、一次側コイルＬ１と重なるように配置された補助コイルＬ３と、この補助コイルＬ３に誘起された交流から電流または電力を検出する検出回路４９とを設け、この検出回路４９の出力に基づいて発振周波数の変更制御を行うようにしたものである。
【００４３】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。例えば、前記実施形態では、一次側コイルＬ１に電流を流すスイッチング・トランジスタＱ１〜Ｑ４としてＭＯＳＦＥＴを使用したが、バイポーラ・トランジスタを使用することも可能である。また、前記実施形態では、直流電源１１としてＡＣアダプタを使用すると説明したが、ＤＣ−ＤＣコンバータを使用するようにしてもよい。
【００４４】
さらに、負荷となる電子機器がない状態で無接点電力伝送装置の一次側の電源が投入された場合、駆動回路１１からはほとんど電流が流れ出ないので、例えば電流検出回路４２の出力電圧と所定の参照電圧とを比較するコンパレータを設けて、検出電流が所定値以下の場合には発振回路３を例えば可変周波数範囲の下限値ｆminに相当する周波数で発振させるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野である携帯用電子機器に内蔵される二次電池の充電装置に用いられる無接点電力伝送装置に適用した場合について説明したが、本発明はそれに限定されず、２つのコイルを対向させて電力を伝送する装置例えばＩＣカードの電力伝送装置などにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る無接点電力伝送装置の一実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれコイルを駆動する駆動回路の具体例を示す回路図である。
【図３】無接点電力伝送装置における共振周波数と伝送電力との関係を示す特性図である。
【図４】実施形態の無接点電力伝送装置における共振周波数の補正の手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施形態の無接点電力伝送装置の第１の変形例を示すブロック図である。
【図６】実施形態の無接点電力伝送装置の第２の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  無接点電力伝送装置
１１  直流電源
１２  駆動回路
１３  発振回路
１４  制御回路
４１  電圧検出回路
４２  電流検出回路
４４  乗算回路
４５  サンプルホールド回路
４６  コンパレータ
４７  発振周波数制御回路
４８  切替えスイッチ
Ｌ１  一次側コイル
Ｌ２  二次側コイル
ＦＬＴ  フィルタ
Ｃｓ  サンプリング容量
【図１】
2010022076.tif 000003
【図２】
2010022076.tif 000004
【図３】
2010022076.tif 000005
【図４】
2010022076.tif 000006
【図５】
2010022076.tif 000007
【図６】
2010022076.tif 000008